Desenvolvimento de estação de monitoramento para registro de temperatura, umidade e tensão de alimentação de detectores HPGe-Germânio Hiper-Puro

Autor: Gleiser Rodrigues de Melo
Přispěvatelé: Frederico Antonio Genezini, Daniel Alexandre Baptista Bonifacio, Cleber Lima Rodrigues
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
Repositório Institucional do IPEN
Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN)
instacron:IPEN
Popis: Um sistema baseado em micro controladores e sensores de baixo custo para o monitoramento ambiental dos laboratórios onde os detectores de HPGe são utilizados foi desenvolvido, visando a automatização da tarefa de controle das condições necessárias para garantir a qualidade das medidas, que tem sido realizado há muitos anos de forma manual, nem sempre com a frequência necessária. A proposta deste trabalho foi desenvolver uma estação de monitoramento, juntamente com seu software controlador, baseada em um micro controlador Arduino UNO equipada com quatro sensores termohigrômicos para monitorar diferentes partes do ambiente a qual o detector de Germânio hiper-puro está instalado, um sensor de tensão para monitorar sua tensão de alimentação, além de um termopar para monitorar o interior do dewar. Um software baseado na linguagem C-Sharp, e um banco de dados MySQL dedicado, foi desenvolvido com interface amigável e permitindo exportar os resultados obtidos na forma de relatórios. O sistema foi testado em um detector Canberra modelo GC2018, onde os quatro termohigrômetros foram posicionados em diferentes locais, permitindo monitorar as condições com intervalos determinados de no mínimo um minuto. Para garantir a confiabilidade das medidas os sensores foram calibrados por meio de medidas em ambientes com condições variadas e monitorado por aparelho termohigrômetro com certificado de calibração. Foi verificado que apenas um sensor dentro e outro fora da blindagem são necessários. O termopar se mostrou adequado para monitorar a refrigeração do detector e o sensor de tensão não se mostrou adequado. As medidas de umidade e temperatura foram feitas junto com medidas de resolução dos detectores e não foi possível observar correlação entre os resultados, indicando que o detector é pouco sensível às variações observadas. O sistema pode ser replicado se desejado, com os aprimoramentos sugeridos neste estudo, resultando em uma estação de baixo custo e eficiente, inclusive no próprio LAN para outros equipamentos. A low-cost microcontrollers and sensors system has been developed to monitoring environmental conditions of laboratories where HPGe detectors are used, aimed at automating the control task of the necessary conditions to guarantee the quality of the measures, that have been carried out for many years manually not always with the necessary frequency. The purpose of this work was to develop a monitoring station, together with its controller software, based on an Arduino UNO microcontroller equipped with four thermohygromic sensors to monitor different parts of the environment to which the hyper-pure germanium detector is installed. voltage sensor to monitor its supply voltage, plus a thermocouple to monitor the interior of the dewar. A software based on the C-Sharp language, and a dedicated MySQL database, was developed with friendly interface and allowing to export the results obtained in the form of reports. The system was tested in a Canberra detector model GC2018, where the four thermohygrometers were positioned in different places, allowing to monitor the conditions with determined intervals of at least one minute. To ensure the reliability of the measurements the sensors were calibrated by means of measurements in environments with varying conditions and monitored by device thermohygrometer with a calibration certificate. It has been verified that only one sensor inside and one outside the shield is required. The thermocouple proved to be adequate to monitor the detector cooling and the voltage sensor was not adequate. The measurements of humidity and temperature were made together with measures of resolution of the detector and it was not possible to observe a correlation between the results, indicating that the detector is little sensitive to the observed variations. The system can be replicated if desired, with the improvements suggested in this study, resulting in a low cost and efficient station, including in the LAN itself for other equipment.
Databáze: OpenAIRE
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